92亿光年外巨型结构群！颠覆认知，宇宙奥秘待解

天文学家最近在距离地球92亿光年的深空中，发现了一个能颠覆人类宇宙认知的大家伙，一个直径13亿光年的环状星系集合体，他们给它起名叫“大环”。

更让人惊讶的是，这个“大环”和之前发现的“巨型弧”结构离得特别近，就像在宇宙里凑成了个前所未见的超大型结构群。

一、宇宙里的“超级大圆环”，为啥让科学家犯了难？

发现这个“大环”的是兰开夏大学的天体物理学家亚历克西亚・洛佩兹，她在牧夫座方向观测到了这个壮观的结构。

光看尺寸就能吓一跳，这个“大环”周长约40亿光年，如果用肉眼看，得15个满月拼在一起才能把它完全盖住。

而且它还不是孤军奋战，洛佩兹之前发现的“巨型弧”就在它旁边，两者只相距12度，在同一个天空区域里“结伴出现”。

本来咱们对宇宙的认知是建立在“宇宙学原理”上的，简单说就是宇宙在大尺度上是均匀的，不管从哪个角度看、在哪个位置看，统计特性都差不多。

这个原理可是现代宇宙学的“顶梁柱”，爱因斯坦广义相对论用到宇宙学上、标准宇宙学模型ΛCDM的建立，都离不开它。

但“大环”和“巨型弧”的出现，直接给这个“顶梁柱”来了一击。

按照现有理论算，宇宙里结构的最大尺寸不该超过12亿光年，可“巨型弧”跨度有33亿光年，几乎是理论极限的三倍，“大环”也远超预期。

费米实验室的理论物理学家阿尔伯特・斯特宾斯早在2008年就说过，要是违反了宇宙学原理，好多天文学理论都得重新琢磨，现在看来，他这话还真不是杞人忧天。

天文学家是怎么发现这些大家伙的呢？他们靠的是观测类星体的背光。

当遥远类星体的光穿过星系群时，里面的镁元素会吸收特定波长的光，在光谱上留下独特的“指纹”。

研究人员分析这些“指纹”，就能画出大尺度结构的三维分布图，“大环”和“巨型弧”就是这么被“揪出来”的。

这种观测方法还挺巧妙的，就像通过影子来还原物体的样子，只不过对象换成了宇宙里的巨型结构。

二、为了解释“反常”结构，科学家们想出了哪些招？

面对“大环”和“巨型弧”带来的理论困境，科学家们开始琢磨各种可能的解释，重子声学振荡（BAO）理论就是其中一个候选。

本来想，这个理论或许能揭开谜团，因为它说的是早期宇宙里声波传播留下的“化石”印记。

在宇宙诞生后的前38万年，光子、质子和电子凑在一起形成等离子体，声波在里面传播。

后来宇宙冷却形成中性氢原子，这些声波痕迹就被“冻结”在物质分布里了，理论上会影响现在星系的分布。

但后来发现，“大环”和BAO理论对不上，BAO理论预期的是球壳状特征，可“大环”不仅尺寸太大，形状还更接近螺旋，明显不符合。

如此看来，BAO理论怕是没法完全解释这个宇宙巨型结构的存在。

还有些科学家把目光投向了超越标准模型的物理机制，比如宇宙弦理论。

他们觉得早期宇宙可能存在像“晶界”一样的拓扑缺陷，也就是一维的能量密度异常区域，这些区域可能在宇宙演化时起到“种子”的作用，促成了超大尺度结构的形成。

不过这也只是一种假说，目前还没有确凿证据能证实，现在科学界对这些巨型结构的解释还没达成一致，各种说法都有。

但这种“众说纷纭”的状态也挺好，毕竟科学进步往往就是从解决这些“反常”现象开始的。

三、这场宇宙探索，会不会开启新的“宇宙学革命”？

为了搞清楚“大环”和“巨型弧”到底是不是真的存在，国际天文学界已经行动起来了。

多个独立观测项目正在推进，欧洲南方天文台的大型望远镜、哈勃太空望远镜都加入了观测队伍，它们会从不同波段收集数据，交叉验证这些结构的细节。

更让人期待的是，即将投入使用的詹姆斯・韦布太空望远镜，它的分辨率和探测能力更强，说不定能揭开这些结构内部星系分布、物质密度的秘密，给科学家们提供更精准的数据支持。

而且各国天文机构还在合作，搭建全球观测网络，共享数据、一起分析，这样能更快推进研究。

在理论方面，不少科学家也开始反思现有的宇宙学模型了。

有些人觉得“宇宙均匀性”的假设可能太简单了，说不定宇宙在某些尺度上本来就不是均匀的，这就需要对现有理论框架进行大的调整。

还有些研究小组在探索修改引力理论，或者寻找能在现有框架内解释这些超大结构的机制。

回顾一下历史就会发现，之前很多宇宙学的重大突破，都是从发现“观测异常”开始的。

比如20世纪初，水星近日点进动异常让广义相对论得以建立，星系旋转曲线异常引出了暗物质的概念，超新星观测发现宇宙加速膨胀，又让科学家们提出了暗能量。

说不定这次“大环”和“巨型弧”的发现，也会开启一场新的宇宙学革命。

洛佩兹说“这些结构肯定在告诉我们一些重要的信息，但究竟是什么，我们还不得而知”。

虽然现在还有很多谜团没揭开，但能观测到这么壮观的宇宙结构，本身就很了不起了。

随着观测技术不断进步、理论研究不断深入，总有一天我们能搞明白这些宇宙“大家伙”背后的秘密，到时候对宇宙的认知说不定会迎来一次大的飞跃。